VEHICULO AUTONOMO IMPULSADO POR ENERGIA INAGOTABLE

INTRODUCCION

Cada da cae sobre la tierra ms energa proveniente de los rayos solares que la cantidad total de energa que todos los habitantes de la tierra consumiran en 27 aos.Solo en las ltimas dcadas cuando hay una mayor contaminacin generada por fuentes de energa tales como los combustibles fsiles, es que realmente volcamos nuestra atencin hacia las opciones de energas alternativas que generan muy poco residuo al ecosistema es as como se puede mencionar la energa solar.En este trabajo nuestro equipo de investigacin Energso, demostraremos que la energa solar puede ser una gran fuente de alimentacin elctrica capaz de sustituir a los combustibles fsiles ponindola en funcionamiento a travs de un vehculo impulsado solo por medio de un captador de energa llamado panel solar.

PREGUNTA PROBLEMATIZADORACMO PODEMOS MEJORAR LA POTENCIA DEL PANEL SOLAR, PARA INCREMENTAR LA EFICIENCIA EN EL VEHICULO?

OBJETIVOS

Mejorar la potencia del panel solar para incrementar la eficiencia de un prototipo vehculo solar.PALABRAS CLAVES

Energa solar, panel fotovoltaico, vehculo, potencia.

ESTADO DE LA CUESTION

En 1982 un australiano llamado Hans Tholstrup logra disear un vehculo impulsado por energa solar, junto con su creacin, quiso demostrar que la luz solar era lo suficientemente importante para el desarrollo de vehculos y que el reemplazo de los combustibles fsiles era posible.El 16 de abril del 2013 la Universidad EAFIT de Medelln junto con EPM elaboraron un vehculo solar llamado Primavera, el cual ofrecer un aporte a la movilidad de Medelln y que ser amigable con el medio ambiente.Un automvil solar es un verdadero proyecto de investigacin y desarrollo de adelantos tecnolgicos en aerodinmica, materiales, fotoceldas, electrnica, motores, bateras y llantas, que pueden ser posteriormente aplicados a los vehculos elctricos para hacerlos competitivos frente a los vehculos de combustin interna y acelerar as, su aceptacin en el mercado. Se debe recordar que una gran parte de los avances tecnolgicos incorporados hoy en los vehculos de combustin interna, que nos transportan cotidianamente, fueron desarrollados en protipos para competencias automovilsticas.La energa solar, es una fuente de energa que tiene importantes ventajas, pero como todo proceso productor de energa tambin tiene sus desventajas.En un artculo de Humberto Rodrguez Murcia titulado Desarrollo de la energa solar en Colombia y sus perspectivas, nos mencionan, entre sus ventajas se destacan principalmente su naturaleza inagotable, renovable y su utilizacin libre de polucin. Pero, para su utilizacin, es necesario tener en cuenta su naturaleza intermitente, su variabilidad fuera de control del hombre y su baja densidad de potencia. Estas dificultades conllevan la necesidad de transformarla a otra forma de energa para su almacenamiento y posterior uso. La baja densidad de potencia resulta en que es una fuente extensiva: para mayor potencia, mayor extensin de equipos de conversin.Segn lo citado anteriormente, se podra concluir que entre mayor cantidad de mdulos fotovoltaicos se posean, mayor cantidad de radiacin solar se capta, y por lo tanto, mayor densidad de potencia elctrica.Un trabajo investigativo realizado en Colombia titulado Diseo y fabricacin de un vehculo autnomo impulsado por energa solar (Carreo, 2011). En dicho proyecto se hace el diseo y construccin de un prototipo autnomo que utiliza los rayos del sol como fuente de energa primaria y adems posee un mdulo de almacenamiento de energa para proveerlo cuando el prototipo se encuentre sin recibir luz solar.Segn lo mencionado anteriormente, este sistema de almacenamiento es bsicamente una batera almacenadora que provee energa al auto cuando lo necesita, dando una autonoma temporal al vehculo en zonas sin luz sobre las placas.Otro de los factores que influyen en la captacin de energa, es la intensidad y Angulo de inclinacin de la luz solar, adems de un buen clima, ya que una radiacin solar continua y fuerte, incrementa la potencia del panel solar.La utilizacin de superficies reflectantes como espejos, influye positivamente, porque al tener ms de una entrada continua de radiacin solar sobre el panel, se incrementa la potencia en el panel solar, adems de hacer un mejor uso de la luz solar sin generar emisiones contaminantes, es por esto, que nuestro equipo Elios adicionara un espejo posicionado estratgicamente en el vehculo solar, para as, aumentar la eficiencia de este.

Otra investigacin importante a nivel nacional se llama Diseo e implementacin de un prototipo de vehculo solar con almacenamiento de energa del programa de mecatrnica de la Universidad Militar Nueva Granada, la cual centra su proceso investigativo en el diseo, construccin, implementacin y prueba de un vehculo alimentado por energa solar con un sistema de almacenamiento de energa para la alimentacin de dos motores que producen movimiento y determinar la efectividad y los tiempos de funcionamiento, es asi como concluyen varios aspectos: la autonoma de carga de batera esta completa a los 38 minutos de recorrido, la descarga de batera depende de la superficie en el que se realice el recorrido, la cantidad de luminosidad influye directamente sobre la carga de la batera, adems se deben escoger materiales livianos para la fabricacin del carro.

MARCO TEORICOEn este aparte vamos a considerar como fundamental algunos conceptos como: panel solar, potencia algunos temas importantes que permitan apoyar la metodologa del proyecto de investigacin.Por lo tanto para comenzar debemos tener en cuenta que la energa solar es una fuente de energa renovable e inagotable y por ello tiene el potencial de resolver los problemas socioeconmicosyambientalesasociados con la dependencia de losrecursos fsilesy de laenerga nuclear. La energa solar espacial presenta pros y contras respecto a otras fuentes energticas, en especial respecto a su variante terrestre.

CMO FUNCIONAN LOS PANELES SOLARES?Los paneles solares estn compuestos de muchas celdas fotovoltaicas fabricadas principalmente de silicio, las clulas son dispositivos que absorben la rediacion del sol transmitida por medio de fotones que portan energa, que al chocar con las celdas fotovoltaicas arrancan los electrones contenidos en la capa de silicio y los hace moverse en direcciones diferentes, creando un flujo de electrones y por lo tanto, la energa elctrica.

PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

El funcionamiento de lospaneles solaresse basa en el efecto fotovoltaico, que se produce cuando, sobre materiales semiconductores convenientemente tratados, incide la radiacin solar produciendo electricidad.El proceso es que laluz, que llega en forma defotones,impacta sobre una superficie construida principalmente por silicio (los paneles solares) y que emite electrones que -al ser capturados- producen una corriente elctrica.Los paneles fotovoltaicos, en funcin del tipo de clula que los forman, se dividen en: Cristalinas Monocristalinas: se componen de secciones de un nico cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una clula circular recortada). Policristalinas: cuando estn formadas por pequeas partculas cristalizadas. Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Las clulas fotovoltaicas son una clase de clulas fotoelctricas, que, a su vez, son clulas solares capaces de producir un fenmeno elctrico. Una clula fotovoltaica puede estar formada por una lmina de oro o plata, silicio y una base de hierro niquelado.

Una de las aplicaciones ms sorprendentes de este fenmeno son los vehculos que funcionan gracias a la energa de la luz solar: aviones, automviles, barcos, etc. En Australia cada ao se celebra la carrera automovilstica, World Solar Challenger (Darwin), en la que slo participan coches impulsados por energa solar.

La clave del funcionamiento de las clulas fotovoltaicas est en la disposicin en forma de "sandwich" de materiales dotados de diferente forma, de manera que unos tienen exceso de electrones y otros, por el contrario, dficit. Los fotones de la luz solar portan una energa que arranca los electrones sobrantes de una capa y los hace moverse en direccin a los "vacos" de la otra.El resultado es la creacin de flujo de electrones, y por lo tanto, un voltaje elctrico. Este voltaje es muy pequeo, pero conectando un gran nmero de clulas podremos alcanzar el voltaje que deseemos.Tambin ay que tener en cuenta la calidad de las celdas solares, ya que una celda solar de ptima calidad ofrece un buen flujo de energaLa energa solar es muy eficiente en un ambiente como el espacio, ya que no se ven afectados por la atenuacin de la radiacin solar en laatmsfera terrestreni por lasfases nocturnas, si bien la energa debe transmitirse a largas distancias con las correspondientes prdidas energticas. Por otro lado, la energa solar espacial tendra la ventaja de estar ubicada fuera delsistema ecolgicoterrestre, no generando prcticamente ningndesechouna vez en funcionamiento.Colombia, invierte principalmente enenerga elica. El pas tiene varios recursos energticos an sin explorar como laenerga solar, elica, ycentrales minihidrulicas.Tradicionalmente este tipo de energa se utilizaba para el suministro de energa elctrica en lugares donde no era rentable la instalacin de lneas elctricas.Algunos usos: Electrificacin de viviendas rurales y urbanas Suministro de agua a poblaciones Bombeo de agua / riegos Naves ganaderas Telecomunicaciones: repetidores de seal, telefona mvil y rural Tratamiento de aguas: desalinizacin, cloracin Sealizaciones (martima, ferroviaria, terrestre y area) y alumbrado pblico Conexin alared Proteccin catdica Sistemas de telecontrol va satlite, deteccin de incendios Y sistemas para generar ahorro energtico en sistemas residenciales, comerciales e industriales.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICAShttps://www.veoverde.com/2011/10/equipo-de-la-universidad-de-tokai-gana-carreras-de-autos-solares/http://curiosidades.batanga.com/2011/03/03/como-funciona-un-panel-solarhttp://www.elmundo.com/portal/noticias/movilidad/eafit_y_epm_innovan_con_primavera.php#.VVET2vl_Okohttp://repositorio.uchile.cl/handle/2250/114498http://www.accefyn.org.co/sp/Rodriguez_H.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaicohttp://paneles-fotovoltaicos.blogspot.com/http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADas_renovables_en_Colombia